RU2374654C2 - Способ оценки электромагнитной совместимости корабельных технических средств и аппаратурный комплекс для его реализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области электротехники, в частности к определению электрических и магнитных характеристик гидроакустических комплексов. Техническим результатом является сокращение стоимости обеспечения кораблей техническими средствами (ТС), которое достигается тем, что в известном способе определяют характеристики внешнего электромагнитного поля (ЭП) в непосредственной близости от испытываемого технического средства (ИТС) и регистрируют их в запоминающем устройстве. На основании этих характеристик устанавливают параметры ЭП, облучающего ИТС, и формируют его, фиксируют отклик ИТС, оценивая вероятностные характеристики его восприимчивости к ЭП, регистрацию характеристик внешнего ЭП, а также формирование ЭП, облучающего ИТС, осуществляют циклами, состоящими из двух частей. Во время первой части цикла в качестве характеристик внешнего ЭП регистрируют текущую дискретную последовательность отсчетов его уровня, а формирование ЭП, облучающего ИТС, производят во время второй части упомянутого цикла, длительность которой не меньше длительности первой части цикла. По текущим соотношениям уровней, сформированных в процессе указанных циклов облучающих ЭП, вызывающих отклик ИТС, к зарегистрированным уровням соответствующих им внешних ЭП, оценивают электромагнитную совместимость ИТС со смежными ТС корабля, по результатам которой судят о необходимости разработки дополнительных мероприятий по ее обеспечению. Предложен аппаратурный комплекс для оценки электромагнитной совместимости корабельных ТС. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области определения электрических и магнитных характеристик и касается вопросов обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) корабельных систем радиоэлектронного вооружения (РЭВ), в частности, гидроакустических комплексов.

Развитие микроэлектроники и цифровых информационных технологий позволило радикально улучшить тактико-технические характеристики кораблей. При этом за счет миниатюризации электронных средств появилась возможность установки дополнительного оборудования для систем РЭВ, обеспечивающего повышение их боевой эффективности.

Оборотной стороной этого процесса стала резко обострившаяся проблема обеспечения их ЭМС с остальными техническими средствами корабля вследствие ухудшения электромагнитной обстановки на кораблях. Переход к созданию кораблей нового поколения, оснащаемых современными системами РЭВ, потребовал пересмотра методов обеспечения ЭМС, а также создания новых методов и средств испытаний.

Известен способ оценки ЭМС технических средств, согласно которому облучают испытываемое техническое средство электромагнитным полем, которое изменяют в широком диапазоне частот, и регистрируют отклик испытываемого технического средства, определяя его восприимчивость относительно характеристик облучающего электромагнитного поля (патент РФ 2118475, G01R 31/00, 1998).

Аппаратурный комплекс для реализации этого способа содержит датчик электромагнитного поля, излучатель электромагнитного поля и измерительно-вычислительное управляющее устройство, отображающее отклик испытываемого технического средства на облучение электромагнитным полем (патент РФ 2118475, G01R 31/00, 1998).

Недостатком известного способа и аппаратурного комплекса для его реализации является ограниченная возможность оценки ЭМС систем РЭВ в условиях реальной корабельной электромагнитной обстановки. Ограничения обусловлены тем, что известный способ не позволяет оценить влияние электромагнитных полей, обусловленных различными режимами работы механизмов корабля, на котором они смонтированы, а только позволяет выявить это влияние, чтобы исключить его при оценке ЭМС технических средств. Поэтому известные способ и аппаратурный комплекс для его реализации не позволяют оценить в постах РЭВ ЭМС, фактически достигнутую при строительстве корабля ЭМС систем РЭВ, со смежными техническими средствами корабля. Это обуславливает необходимость повышенных затрат на обеспечение излишне как необоснованно жестких требований к параметрам электромагнитной обстановки в постах РЭВ, так и излишне завышенного запаса помехоустойчивости систем РЭВ.

Наиболее широко известны способы оценки ЭМС технических средств военной техники, реализующие использующие характеристики внешних электромагнитных полей, определенные на ранее построенных объектах. На основании этих характеристик при испытаниях устанавливают параметры и формируют электромагнитные поля, которыми облучают испытываемое техническое средство. В процессе облучения регистрируют отклик испытываемого технического средства и по величине его восприимчивости относительно заданных характеристик внешнего электромагнитного поля судят об ЭМС с техническими средствами корабля, для которого оно предназначено.

Для реализации этих способов применяют аппаратурные испытательные комплексы, содержащие датчики электромагнитного поля, запоминающие устройства, служащие для документирования результатов испытаний, генераторы, усилители и излучатели электромагнитного поля, а также индикаторы, отображающие характеристики электромагнитного поля. Типичные представители таких способов и аппаратурных испытательных комплексов для проведения испытаний на воздействие магнитных и электрических полей (соответственно RS101 и RS103), описаны в военном стандарте США MIL-STD 461E, Department of Defense, Interface Standard. Requirements for the control of electromagnetic interference of subsystems and equipment, 1999 г. Defense Standardization Program Office (DLSC-LM) 8725 John J. Kingman road, Suite 2533, Ft. Belvoir, VA 22060-2533, стр.119-134.

Недостатком этих способов и испытательных комплексов является то, что они позволяют проводить испытания ЭМС, как правило, в условиях специализированных испытательных центров с экранированными помещениями, оснащенными соответствующим защитным оборудованием.

Эти недостатки обусловлены методологическим подходом к обеспечению ЭМС, согласно которому на множестве функционирующих объектов военной техники регистрируют электромагнитную обстановку, определяют ее вероятностные характеристики и нормируют параметры этой обстановки. При испытаниях ЭМС технических средств, на основании этих характеристик, воспроизводят нормируемые параметры ЭМС, формируя электромагнитное поле, облучающее испытываемое техническое средство и, в зависимости от результатов испытаний, подтверждают или не подтверждают предполагаемое соответствие испытываемого технического средства условиям работы на корабле. В отдельных случаях, способы по стандарту MIL-STD 461Е допускают проведение испытаний вне специализированных стендов, но при этом предъявляют столь жесткие требования к обеспечению электромагнитной обстановки, что они практически не могут быть реализованы во время швартовных и сдаточных испытаний кораблей, так как требуют отключения всех остальных корабельных механизмов.

Предусмотренный указанным стандартом подход к проведению испытаний ЭМС оправдан для технических средств, предназначенных для поставки через торговую сеть, так как он позволяет удовлетворить требования большинства потребителей. Но для кораблей единичной и мелкосерийной постройки, характеризующихся повышенным уровнем насыщения электротехническим и радиоэлектронным оборудованием, этот подход оказался неэффективным. Он предъявляет чрезмерно завышенные требования к поставляемым на эти объекты системам РЭВ (как правило, уникальным, проектируемым для конкретного корабля или небольшой серии кораблей), существенно увеличивающие их стоимость. С другой стороны, недостаточный уровень ЭМС конкретных систем РЭВ со смежным оборудованием, если он своевременно установлен в процессе сдаточных (швартовных) испытаний, в условиях конкретного поста РЭВ может быть в подавляющем большинстве случаев при относительно небольших затратах доведен до требуемых параметров применением соответствующих проектных и конструктивно-технологических мероприятий. В качестве примера таких мероприятий можно указать изменение относительного расположения помехоактивного и помехочувствительного оборудования в отсеках корабля, установка дополнительных экранов и металлических выгородок в постах РЭВ, изменение трассировки кабелей по переборкам и подволокам, и т.п.

Наиболее близким по технической сущности является способ оценки ЭМС технических средств, при котором определяют характеристики внешнего электромагнитного поля в непосредственной близости от испытываемого технического средства и регистрируют их в запоминающем устройстве. На основании этих характеристик устанавливают параметры и формируют электромагнитное поле, облучающее испытываемое техническое средство. При этом в процессе облучения электромагнитным полем фиксируют отклик испытываемого технического средства, оценивая вероятностные характеристики его восприимчивости к электромагнитному полю (см. WO 0212907, G01R 29/08, 2002) - прототип.

Для реализации этого способа используется аппаратурный комплекс для оценки ЭМС технических средств, содержащий датчик электромагнитного поля, управляющее устройство, запоминающее устройство, усилитель с регулятором коэффициента усиления, излучатель электромагнитного поля и индикатор, отображающий характеристики электромагнитного поля (см. WO 0212907, G01R 29/08, 2002) - прототип.

Однако указанным способу и аппаратурному комплексу присущи недостатки, заключающиеся в повышенных суммарных затратах при обеспечении ЭМС технических средств кораблей единичной и мелкосерийной постройки с повышенным уровнем насыщения электротехническим и радиоэлектронным оборудованием, так как они не позволяют оценить электромагнитную совместимость в конкретных условиях эксплуатации систем РЭВ на кораблях. Они могут быть реализованы только в условиях испытательных центров. Это связано с тем, что в помещениях конкретного корабля электромагнитная обстановка в отдельных постах РЭВ может сильно отличаться от обстановки, задаваемой нормативными требованиями, как в сторону ухудшения, так и в обратную сторону. При этом практически невозможно без отключения всех корабельных механизмов обеспечить электромагнитную обстановку, исключающую появление электромагнитных помех, характеризуемых непредсказуемым изменением уровня внешних электромагнитных полей.

Так как при ограниченных сроках испытаний строящегося корабля отсутствовала возможность получить полную оценку влияния переключений режимов работы корабельных механизмов на системы РЭВ, то при их испытании в условиях испытательных стендов приходилось неоправданно завышать уровни электромагнитных воздействий, т.е. обеспечивать неоправданно высокую помехоустойчивость этих систем. Это вело к неоправданному удорожанию как систем РЭВ, так и помехоактивного смежного с ними (находящегося в одном посту) оборудования, а следовательно, и кораблей в целом.

С другой стороны, этот способ испытаний, также как и вышеупомянутые способы испытаний по действующим стандартам не могли обеспечить оценку реально достигнутого влияния электромагнитной обстановки в постах на работу систем РЭВ, обусловленной переключениями режимов работы корабельных механизмов. Поэтому при проектировании и строительстве кораблей приходилось производить неоправданные затраты на обеспечение избыточного запаса по уровню электромагнитной обстановки в постах РЭВ. И, несмотря на это, на заключительных этапах строительства и сдачи корабля не исключались ситуации возникновения взаимных электромагнитных помех при работе технических средств. Такие ситуации приводили к срывам сроков этапов постройки и соответственно к дополнительному увеличению затрат на строительство корабля в целом.

Задачей предлагаемого изобретения является сокращение суммарных затрат обеспечение ЭМС кораблей единичной и мелкосерийной постройки с повышенным уровнем насыщения электротехническим и радиоэлектронным оборудованием благодаря снижению требований к параметрам электромагнитной обстановки в постах РЭВ при проектировании и строительстве кораблей, а также снижению требований к помехоустойчивости корабельных систем РЭВ за счет оценки влияния переключений режимов работы корабельных механизмов на эти системы при разработке оперативных мероприятий в процессе достройки корабля.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения по предлагаемому способу достигается за счет того, что, оценивая электромагнитную совместимость корабельных технических средств, определяют характеристики внешнего электромагнитного поля и формируют электромагнитное поле, облучающее испытываемое техническое средство, циклами, состоящими из двух частей.

Длительность первой части каждого цикла на порядок меньше длительности испытательного режима работы корабельных механизмов и, по меньшей мере, на порядок превышает длительность периода сигнала помехи, возбуждаемой работой корабельных механизмов. Длительность второй части цикла не меньше длительности первой части и превышает ее по меньшей мере в два раза.

Во время первой части цикла определяемые характеристики внешнего электромагнитного поля в непосредственной близости от испытываемого технического средства регистрируют в запоминающем устройстве как текущую дискретную последовательность отсчетов уровня этого поля. На основании этих характеристик устанавливают параметры и формируют электромагнитное поле, облучающее испытываемое техническое средство. Формирование облучающего испытываемое техническое средство электромагнитного поля производят во время второй части упомянутого цикла. Это формирование осуществляют, задавая его уровень путем воспроизведения преобразованной в аналоговый вид зарегистрированной дискретной последовательности отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля. Длительность второй части каждого цикла регистрации и формирования электромагнитных полей превосходит длительность его первой части, по меньшей мере, в два раза, а воспроизведение преобразованной в аналоговый вид и зарегистрированной дискретной последовательности отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля с увеличенным уровнем циклически повторяют до заполнения всей длительности этой части цикла.

Затем повторяют указанные циклы регистрации текущих дискретных последовательностей отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля с формированием облучающего электромагнитного поля, осуществляя их с последовательным увеличением уровня относительно каждый раз заново зарегистрированного внешнего уровня электромагнитного поля до фиксации отклика технического средства на воздействие этого поля.

По текущим соотношениям уровней сформированных в процессе указанных циклов облучающих электромагнитных полей, вызывающих отклик испытываемого технического средства, к зарегистрированным уровням соответствующих им внешних электромагнитных полей оценивают электромагнитную совместимость технического средства со смежными техническими средствами корабля. По результатам этой оценки судят о необходимости разработки дополнительных мероприятий по ее обеспечению.

Для реализации этого способа используют аппаратурный комплекс, содержащий датчик электромагнитного поля, управляющее устройство, запоминающее устройство, усилитель с регулятором коэффициента усиления, излучатель электромагнитного поля и индикатор, отображающий характеристики электромагнитного поля. Управляющее устройство выполнено в виде генератора периодически повторяющихся импульсов со скважностью, не меньшей половины цикла. Запоминающее устройство выполнено в виде связанных между собой аналого-цифрового преобразователя, регистратора дискретной последовательности текущих значений и цифроаналогового преобразователя. Индикатор поля выполнен двухканальным, связанным по одному из своих каналов с датчиком, а по другому - с входом усилителя. К генератору периодически повторяющихся импульсов подключены управляемые этими импульсами отключатели усилителя от индикатора и датчика от индикатора и подключатель датчика к запоминающему устройству.

Поочередная регистрация характеристик внешнего электромагнитного поля с формированием электромагнитного поля, облучающего испытываемое техническое средство, циклами, с указанными в описании их параметрами, позволяет практически непрерывно наблюдать влияние смежных технических средств на испытываемое техническое средство. При этом сводится к минимуму вероятность пропуска эпизодически возникающей помехи, приводящей к отклику технического средства. Так как распределение интегральных значений уровня электромагнитных помех при переключениях корабельных механизмов происходит по нормальному закону, то относительно редкие события возникновения помехи высокого уровня при испытаниях более часто фиксируются за счет последовательного увеличения уровня электромагнитного поля, каждый раз заново формируемого из зарегистрированного во время текущего цикла. Это принудительное повышение вероятности фиксации электромагнитных помех в условиях строящегося корабля, в совокупности с дискретизацией регистрируемой помехи в виде текущей дискретной последовательности отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля, преобразуемой в аналоговый вид, впервые обеспечило возможность оценки такого параметра ЭМС корабельных систем РЭВ, как влияние смежных технических средств. Следствием этого результата является сокращение затрат на обеспечение ЭМС, кораблей единичной и мелкосерийной постройки с повышенным уровнем насыщения электротехническим и радиоэлектронным оборудованием.

Это снижение обусловлено тем, что ранее затраты на обеспечение были избыточными за счет того, что системы РЭВ разрабатывались с учетом обеспечения ЭМС по нормам, определенным на кораблях ранней постройки, сформированным с неоправданно большим запасом, так как они отвечают условиям наихудшей электромагнитной обстановки на корабле. Это удорожало системы РЭВ. С другой стороны, при проектировании корабля, для обеспечения функционирования систем РЭВ, приходилось выдерживать завышенные по жесткости нормы обеспечения электромагнитной обстановки в постах РЭВ, что удорожало корабль в целом.

Возможность оценки фактически достигнутого на конкретном корабле и конкретной системе РЭВ уровня ЭМС позволяет снизить затраты как на обеспечение рациональных по уровню жесткости требований по обеспечению ЭМС систем РЭВ, так и рациональных по уровню жесткости требований к обеспечению требуемого уровня электромагнитной обстановки при проектировании и строительстве корабля. Эти требования снижаются до обеспечения не экстремальных, а рациональных уровней жесткости, при которых полученная оценка ЭМС дает возможность рационально распределять затраты на обеспечение помехоустойчивой работы систем РЭВ как на этапах проектирования и строительства корабля, так и на этапах сдачи этих систем РЭВ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена блок-схема аппаратурного комплекса для реализации способа оценки ЭМС, например, корабельной гидроакустической станции, а на фиг.2 и 3 приведены диаграммы, характеризующие последовательность испытаний ЭМС технических средств в условиях корабля.

Аппаратурный комплекс для оценки ЭМС корабельных технических средств содержит датчик 1 электромагнитного поля, подключенный через подключатель 2 на вход запоминающего устройства 3, выполненный в виде связанных между собой аналого-цифрового преобразователя 4, регистратора дискретной последовательности текущих значений 5 и цифроаналогового преобразователя 6. Аппаратурный комплекс содержит также управляющее устройство, выполненное в виде генератора 7 периодически повторяющихся импульсов со скважностью, не меньшей половины цикла, усилитель 8 с регулятором 9 коэффициента усиления. Усилитель 8 подключен к излучателю 10 электромагнитного поля, воздействующего на испытываемое техническое средство 11, например на высокочувствительную аппаратуру гидроакустического комплекса. Аппаратурный комплекс содержит также индикатор 12, отображающий характеристики электромагнитного поля, который выполнен двухканальным - с каналом 13, связанным с датчиком 1 через отключатель 14, и с каналом 15, связанным со входом усилителя 8. Этот вход усилителя 8 через отключатель 16 соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя 6.

Каналы управления отключателем 14, отключателем 16 и подключателем 2 подключены к генератору 7 периодически повторяющихся импульсов. В качестве отключателей 14 и 16 могут быть использованы реле с нормально замкнутыми контактами, а в качестве подключателя 2 - реле с нормально разомкнутыми контактами.

Компоненты схемы устройства могут быть эмулированы программно как функции, решаемые типовым персональным компьютером, например модели R1F 13.3" фирмы ASUS, с использованием программы Lab VIEW фирмы National instruments. При этом в качестве аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей могут быть использованы компоненты типовой звуковой карты SB Connect USB [SB0270] фирмы Creative. В качестве регистратора дискретной последовательности текущих значений 5 может быть использован флеш-накопитель USB Flash 1Gb [RBI] фирмы A-Data.

Предлагаемый способ для оценки ЭМС корабельных технических средств реализуется с помощью его аппаратурного комплекса следующим образом.

При оценке ЭМС технического средства во время работы корабельных механизмов включают испытываемое техническое средство 11 в рабочий режим и определяют характеристики внешнего электромагнитного поля. Для этого с датчика 1 получают данные о параметрах интерференционных воздействий электромагнитных полей в непосредственной близости этого технического средства 11. При этом автоматически учитываются как электромагнитные поля, создаваемые техническими средствами корабля (его электротехническим и радиоэлектронным оборудованием, включая кабельные трассы, корабельные средства связи и т.п. средства), так и создаваемые узлами самой системой РЭВ. Этими узлами могут быть, например, источники вторичного электропитания, кабельные трассы испытываемого технического средства 11, его преобразовательные устройства и т.п.

Оценивают электромагнитную совместимость корабельных технических средств циклами 17, состоящими из двух частей соответственно 18 и 19. Во время этих циклов 17 датчиком 1 определяют характеристики внешнего электромагнитного поля, которые регистрируют в регистраторе 3, и формируют электромагнитное поле, облучающее испытываемое техническое средство 11. Длительность первой части 18 каждого цикла 17, определяемой длительностью импульса генератора периодически повторяющихся импульсов 7, на порядок меньше длительности испытательного режима работы корабельных механизмов и, по меньшей мере, на порядок превышает длительность периода сигнала помехи, возбуждаемой работой корабельных механизмов. Длительность второй части 19 цикла 17, задаваемой паузой в работе генератора периодически повторяющихся импульсов 7, не меньше длительности первой части 18 и превышает ее, по меньшей мере, в два раза.

Параметры циклов 17 определяются условиями испытаний корабельного оборудования. Длительности испытательного режима работы механизмов корабля задаются общекорабельной программой сдаточных испытаний, регламентирующей порядок включения механизмов и режимы их функционирования.

Длительность периода сигнала помехи, возбуждаемой работой механизмов объекта, определяется минимальной частотой сигнала, регистрируемого датчиком 1, как правило, соизмеримой с частотой сети корабельной электроэнергетической установки. Длительность переходного режима при переключениях корабельных механизмов обычно не превышает 10 периодов сети корабельной электроэнергетической установки, т.е. время регистрации составляет порядка 200 мс. С учетом этих соображений и выбирают длительность цикла 17 в диапазоне от 200 мс до 1 с.

В запоминающем устройстве 3, во время первой части 18-1 цикла 17-1, когда импульсом генератора периодически повторяющихся импульсов 7, воздействующего на подключатель 2, датчик 1 подключен к запоминающему устройству 3, регистрируют характеристики внешнего электромагнитного поля, определенные в непосредственной близости от испытываемого технического средства 11. На основании зарегистрированных характеристик устанавливают параметры электромагнитного поля, для чего аналого-цифровым преобразователем 4 данные, содержащие текущую дискретную последовательность отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля, преобразуют в цифровую форму и регистрируют их в регистраторе дискретной последовательности текущих значений 5. При этом под воздействием импульса генератора периодически повторяющихся импульсов 7 отключатели 14 и 16 сохраняют разорванными цепи прохождения сигналов.

Во время второй части 19-1 цикла 17-1, при отсутствии импульса генератора периодически повторяющихся импульсов 7, отключатели 14 и 16 переходят в состояние соединения цепей прохождения сигналов. При этом на основании зарегистрированных характеристик устанавливают параметры и формируют электромагнитное поле, облучающее испытываемое техническое средство 11, задавая его уровень путем воспроизведения цифро-аналоговым преобразованной преобразователем 6 в аналоговый вид зарегистрированной дискретной последовательности отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля и ее усиления усилителем 8.

Длительность второй части 19 каждого цикла 17 регистрации и формирования электромагнитных полей может превосходить длительность его первой части 18, по меньшей мере, в два раза, а воспроизведение преобразованной в аналоговый вид и зарегистрированной дискретной последовательности отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля с увеличенным уровнем циклически повторяют до заполнения всей длительности второй части 19 цикла 17.

В процессе облучения технического средства 11, под управлением генератора периодически повторяющихся импульсов 7, генерирующего периодически повторяющиеся импульсы со скважностью, определяющей длительность второй части 19 цикла 17 не меньше длительности первой части 18 этого цикла 17, формируют облучающее электромагнитное поле заданного уровня. Это формирование производят путем повторного воспроизведения зарегистрированных во время первых частей части 18-2, 18-3 и далее циклов соответственно 17-2, 17-3 и далее текущих дискретных последовательностей отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля с их усилением усилителем 8. При этом осуществляют последовательное увеличение уровня облучающего электромагнитного поля относительно каждый раз заново зарегистрированного внешнего электромагнитного поля регулятором коэффициента усиления 9. Процесс повторяют до фиксации отклика технического средства 11 на воздействие облучающего электромагнитного поля. В приведенном на фиг.2 примере отклик появляется на пятом цикле 17-5, на котором уровень облучающего электромагнитного поля достигает зоны восприимчивости технического средства 11 к электромагнитным полям. Текущие характеристики электромагнитных полей во время цикла 17-5, поступающие по каналу 13 (облучающее электромагнитное поле) и поступающие по каналу 15 (внешнее электромагнитное поле) отображаются соответствующими каналами индикатора 12.

Об ЭМС технического средства 11 со смежными техническими средствами корабля судят, оценивая вероятностные характеристики его восприимчивости к электромагнитному полю по текущим соотношениям уровней сформированных в процессе циклов 17 электромагнитных полей, вызывающих отклик испытываемого технического средства, к уровням уровней соответствующих им внешних зарегистрированных электромагнитных полей.

Для этого визуально определяют текущее отношение отображенных во время цикла 17-5 индикатором 12 величин уровней циклически формируемых электромагнитных полей. В частном случае, отношение этих уровней, при соответствующей калибровке аппаратуры комплекса, можно определить также и по положению регулятора коэффициента усиления 8 во время цикла 17-5.

Учитывая вероятностный характер появления помехи в корабельной электроэнергетической системе, при оценке электромагнитной используются статистические методы обработки результатов, полученных при проведении неоднократных испытаний. В частности, могут при этом определяться математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение отношений уровней зарегистрированного электромагнитного поля и облучающего электромагнитного поля, вызывающего отклик в работе технического средства 11. Эти величины характеризуют запас помехоустойчивости испытываемого технического средства 11 в условиях конкретной электромагнитной обстановки помещения корабля, где оно установлено.

При регистрации характеристик внешних электромагнитных полей также могут учитываться и импульсные помехи, что обеспечивается выбором соответствующей ширины частотной характеристики тракта, включающего датчик 1, усилитель 8 и излучатель 10, охватывающей основную энергетическую часть спектра импульсной помехи, по текущим соотношениям уровней, сформированных в процессе указанных циклов облучающих электромагнитных полей, вызывающих отклик испытываемого технического средства 11, к зарегистрированным уровням соответствующих им внешних электромагнитных полей оценивают электромагнитную совместимость этого технического средства 11 со смежными техническими средствами корабля. По результатам этой оценки, являющейся информационной базой по достигнутому уровню ЭМС корабля в целом, судят о необходимости оперативной разработки и реализации дополнительных мероприятий по ее обеспечению.

Параметры ЭМС систем РЭВ, фактически достигнутые при их разработке с учетом обеспечения функционирования в условиях среднего ожидаемого уровня корабельной электромагнитной обстановки, и параметры ЭМС, реализованные при их монтаже на корабле, а также параметры электромагнитной обстановки, фактически достигнутые при строительстве корабля, в процессе достройки корабля доводятся до необходимого уровня взаимного соответствия рациональным соотношением реализуемых на корабле проектных и конструктивно-технологических мероприятий. Поэтому реализация предложенного способа оценки ЭМС и мобильного аппаратурного комплекса позволяет обеспечить требования по обеспечению ЭМС корабля в целом без необоснованного увеличения стоимости, веса и габаритов технических средств и увеличения стоимости самих кораблей. При этом реализация способа и аппаратурного комплекса за счет диагностирования потенциально опасных источников электромагнитных помех и исключения их влияния упомянутыми выше мероприятиями обуславливает снижение вероятности нештатных ситуаций, вызванных проблемами ЭМС и приводящих к срыву сроков сдачи кораблей.

Так как конечной целью обеспечения ЭМС в кораблестроении является сдача и эксплуатация корабля без сбоев во время совместного функционирования систем РЭВ и остальных технических средств, то предложенный подход позволяет достичь этой цели при наименьших суммарных затратах.

Claims (3)

1. Способ оценки электромагнитной совместимости корабельных технических средств, согласно которому определяют характеристики внешнего электромагнитного поля в непосредственной близости от испытываемого технического средства и регистрируют их в запоминающем устройстве, на основании этих характеристик устанавливают параметры облучающего испытываемое техническое средство электромагнитного поля и формируют его, при этом в процессе упомянутого облучения электромагнитным полем фиксируют отклик испытываемого технического средства, оценивая вероятностные характеристики его восприимчивости к электромагнитному полю, отличающийся тем, что регистрацию характеристик внешнего электромагнитного поля, а также формирование электромагнитного поля, облучающего испытываемое техническое средство, осуществляют циклами, состоящими из двух частей, при этом во время первой части цикла, длительность которой на порядок меньше длительности испытательного режима работы корабельных механизмов и, по меньшей мере, на порядок превышает длительность периода сигнала помехи, возбуждаемой работой корабельных механизмов, в запоминающем устройстве в качестве характеристик внешнего электромагнитного поля регистрируют текущую дискретную последовательность отсчетов его уровня, а формирование облучающего испытываемое техническое средство электромагнитного поля производят во время второй части упомянутого цикла, длительность которой не меньше длительности первой части цикла, причем указанное формирование облучающего электромагнитного поля осуществляют, задавая его уровень путем воспроизведения преобразованной в аналоговый вид зарегистрированной текущей дискретной последовательности отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля, и повторяют указанные циклы регистрации текущих дискретных последовательностей отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля с формированием облучающего электромагнитного поля, осуществляя эти повторы с последовательным увеличением уровня относительно уровня каждый раз заново зарегистрированного внешнего электромагнитного поля до фиксации отклика технического средства на воздействие этого поля, и по текущим соотношениям уровней сформированных в процессе указанных циклов облучающих электромагнитных полей, вызывающих отклик испытываемого технического средства, к зарегистрированным уровням соответствующих им электромагнитных полей оценивают электромагнитную совместимость технического средства со смежными техническими средствами корабля, по результатам которой судят о необходимости разработки дополнительных мероприятий по ее обеспечению.

2. Способ оценки электромагнитной совместимости корабельных технических средств по п.1, отличающийся тем, что длительность второй части каждого цикла регистрации и формирования электромагнитных полей превосходит длительность его первой части, по меньшей мере, в два раза, а воспроизведение преобразованной в аналоговый вид и зарегистрированной дискретной последовательности отсчетов уровня внешнего электромагнитного поля с увеличенным уровнем циклически повторяют до заполнения всей длительности этой части цикла.

3. Аппаратурный комплекс для оценки электромагнитной совместимости корабельных технических средств, содержащий датчик электромагнитного поля, управляющее устройство, запоминающее устройство, усилитель с регулятором коэффициента усиления, излучатель электромагнитного поля и индикатор, отображающий характеристики электромагнитного поля, отличающийся тем, что управляющее устройство выполнено в виде генератора периодически повторяющихся импульсов со скважностью, не меньшей половины цикла, а запоминающее устройство выполнено в виде связанных между собой аналого-цифрового преобразователя, регистратора дискретной последовательности текущих значений и цифроаналогового преобразователя, причем индикатор поля выполнен двухканальным, связанным по одному из своих каналов с датчиком, а по другому - со входом усилителя, при этом к генератору периодически повторяющихся импульсов подключены управляемые его импульсами отключатели усилителя от индикатора и датчика от индикатора, а также подключатель датчика к запоминающему устройству.

Images